随着我国城市建设的快速发展,对地下空间的开发利用也逐渐引起大家的重视。特别是随着汽车数量的增加,没有地下停车场等设施的既有建筑物使用功能的缺陷越来越明显,因此,对既有建筑物地下室的开发显得尤其重要。既有建筑物地下增层时,需要运用原桩基础或增设新的桩基础支撑上部建筑物,才可进行建筑物下方的土方开挖。桩周土体开挖之后,与原桩基础相比,随着桩基裸露其承载特性会发生明显变化,尤其是桩侧向摩阻力。因此,对既有建筑物桩基础开挖条件下承载特性的分析非常有必要。本文考虑上部结构、基础和地基的共同作用对一个三层框架结构桩基础的开挖过程进行了有限元模拟,分析了桩周土体开挖前及不同开挖深度下改变土体参数、改变桩距、改变桩长、改变开挖次序等工况,探究了既有建筑物桩基础开挖条件下承载特性变化规律,主要包括:桩身轴力、桩基沉降、桩侧摩阻力以及桩土相对滑移量等。从ANSYS分析的结果可以看出,(1)随着开挖深度的增加,桩基的沉降差、桩土相对滑移量均会增大,既有建筑物通过桩侧传入土体荷载比例减小,也说明了更多的桩身轴力是通过桩端阻力传入到土体中;(2)为减小桩周土开挖对桩基承载力的不利影响,通过增加桩数、桩边长、桩土摩擦系数、桩端土体弹性模量以及选择正确开挖次序等方法,使桩基的沉降、相邻桩基的沉降差、桩土相对滑移量、桩身轴力等减小,既有建筑物荷载通过桩侧阻力传入土体中的比例也越大,桩端阻力会相应减少,使托换桩有更多的安全储备。(3)增加桩数、开挖后增设底板、增大桩端弹性模量、增加桩长、增大边长、选择正确开挖次序等均能明显改善相邻桩基沉降差;改变摩擦系数虽然能够减小桩基的沉降,但对于相邻桩基沉降差的改善不明显。(4)地下增层过程中增设底板不仅能够减小桩身轴力、减小桩基沉降、还能保证桩侧阻力的发挥,这对于桩基的安全是有利的。因此地下增层最不利工况是土方开挖至底板设计标高而尚未浇筑底板混凝土之前,底板封闭后偏于安全。